文章简介：本文详细叙述了循环流化床锅炉在国外和国内的发展历史，阐明了国内开发大型循环流化床锅炉的紧迫性和必要性；通过分析煤颗粒的燃烧过程控制，对几种燃烧方式进行对比，突出了循环流化床燃烧技术的优势所在，进一步说明了发展循环流化床锅炉的重要性。
此外，“九五”期间，一些科研单位鉴于循环流化床锅炉大型化的困难而逐步转向其它研究领域，只有少数科研单位对循环流化床锅炉技术进行了广泛的实践和系统的研发，并且初步摸索出了循环流化床锅炉的开发模式和流程，因此具备了向更大容量循环流化床锅炉进行研发的基础。
“十五”期间，国内自主开发的135MWe等级的循环流化床锅炉要取得依托工程，投入商业运行；并研制出具有国家自主知识产权的200MWe循环流化床锅炉，为300MWe、600MWe及超临界参数的循环流化床锅炉的开发提供技术和实践平台。
综观国内循环流化床锅炉研究开发的整个过程，前期工作主要停留在分离技术（旋风分离器的替代技术）、物料循环系统与关键部件的技术探索、配套系统的形成等方面。经过长时间的技术积累和市场培育，现在用户主要关心的是锅炉的可靠性和综合经济环保特性。要求锅炉具有高可靠性、高经济性和高环保性。因此，循环流化床锅炉大型化研究开发工作必须以高可靠性、高经济性和高环保性为核心。
随着时间的推进和技术的进步，循环流化床燃烧技术研究的成果日臻完善，迫切需要研制融合最新技术成果、具有高性能的更大容量的循环流化床锅炉。国际上，采用高温旋风分离技术是循环流化床锅炉发展的主流派技术，采用具有冷却表面的旋风分离器是一个新的发展趋势，但是成本较高。目前，也有采用方形（异型）分离器的循环流化床锅炉，对于大容量多变煤种的情况，能否满足高效、低污染等技术指标，还在探索之中。旋风分离技术是一个经过探索、行得通的分离技术，目前运行的发电200MWe以上容量的循环流化床锅炉均采用旋风分离器。因此循环流化床锅炉大型化应首选旋风分离器技术，这也是国际上的主流技术，以确保高的分离性能，减少大型化的技术风险。
从国内外的技术对比来看，国内目前的循环流化床锅炉技术并不落后，可以说是紧跟国际的发展前沿；但在锅炉容量、整体技术、配套技术等方面尚有一些差距，研究与开发的投入还远远不够，特别是研究资金投入不足，研制开发力量分散等多种因素，导致研究开发工作进展缓慢。经过长时间的技术普及和市场培育，目前在国家有关政策支持下，特别是国家计委和经贸委均在组织具有自主技术的大型循环流化床的示范工程，用户已经能够接受具有自主技术的大容量循环流化床锅炉产品，因此迫切需要加紧开发和应用大容量循环流化床锅炉技术。
循环流化床锅炉与传统的层燃炉（如链条炉）和煤粉炉相比，其最大的优势体现在煤颗粒燃烧过程的控制上。众所周知，在煤颗粒的燃烧过程控制中，值得关心的问题是燃烧的燃烬性、燃烧的安全性和燃烧的清洁性。燃烧的燃烬性是最大限度地实现燃料的完全燃烧；燃烧的安全性是燃烧稳定，并将燃烧温度控制在合理的范围内；燃烧的清洁性是指燃烧过程生成的污染物最少，即燃烧生成的SO2和NOx最少。
煤粉锅炉的燃烧为高温火炬燃烧，可实现的燃烧控制有：煤粒度控制、煤种控制、配风控制，达到高的燃烧效率，降低氮氧化物排放。但是采用煤粉燃烧，氮氧化物排放降低的程度极为有限，炉内脱硫效率很低，需要加装尾气脱硫净化装置，成本高昂。煤粉燃烧控制主要定位于燃烧的安全性和燃烬性，虽然人们不断地改进燃烧器，使用分级燃烧技术，但是由于煤采用高温燃烧方式，这必然带来较高氮氧化物的排放。目前关于煤粉的类石墨化、氮在燃烧过程的生成过程等项的研究是此燃烧过程控制的补充，但是这些研究很难对煤粉燃烧过程控制有重大突破。
层燃炉的燃烧亦为高温燃烧，可实现的燃烧控制有：煤粒度控制、煤种控制、配风控制，但是该燃烧方式的燃烧效率低，氮氧化物和二氧化硫的排放高，污染大。目前可以采取加装尾气脱硫装置来降低二氧化硫的排放，但成本高昂，燃烧过程的控制停留在燃烬和燃烧稳定性上。
循环流化床锅炉的燃烧技术，燃烧温度被控制在850℃左右，加入的石灰石在此温度下煅烧生成CO2和CaO，其中CaO与煤燃烧生成的SO2发生反应生成CaSO4，从而实现燃烧过程中的脱硫，随着物料循环的实现，石灰石的循环利用也成为现实，最佳的脱硫温度、炉内强烈的湍流混合方式和脱硫剂在炉内停留时间的延长使脱硫效率大大提高，一般Ca与S的摩尔比为2时，脱硫效率可达90%；通过低温燃烧（850℃）和分级配风实现低氮氧化物的生成；低温燃烧形成的灰渣活性好，易于综合利用。循环流化床燃烧技术彻底解决了燃烧稳定性问题，使得负荷调节范围大，燃料适应性广，不但可以烧煤，还适用于衍生燃料的燃烧和固体废弃物的焚烧。因此循环流化床燃烧技术在燃烧过程中同时实现高效稳定燃烧和洁净燃烧，使煤的直接燃烧在很长一段时间内能够满足日益严格的环保要求。
循环流化床燃烧为低温燃烧，可实现的燃烧控制有：煤粒度控制、配风控制、温度控制、循环物料控制，从而实现高效及低污染排放的燃烧过程控制。
循环流化床作为一项高效低污染的新型燃烧技术，是对传统的层状燃烧(链条炉)和悬浮燃烧(煤粉炉)技术的一个重大革新，具有其它燃烧方式无法比拟的优点，它的主要优点有：
（1）燃料适应性广，可以燃用常规原煤，也可以燃用煤矿洗选下来的煤矸石、洗中煤、煤泥等劣质煤，还可以燃用石油焦和造气炉渣等劣质燃料，能够较好地满足我国锅炉煤种供应多变、原煤直接燃烧比例高等特点。
（2）环保性能好，可以实现炉内高效脱硫，氮氧化物(NOx)排放低，满足国家环保要求。
（3）易于操作，燃烧稳定安全，燃烧效率高。
（4）锅炉负荷调节范围大，调节比达4:1，可以适应锅炉带基本负荷，也可以进行大幅度调峰，特别适合昼夜负荷变化大的地区。
（5）灰渣可以综合利用，循环流化床锅炉属于低温燃烧，灰渣活性好，直接用于建筑材料如水泥掺合料、制砖等。
因此，采用循环流化床锅炉，可以切实地体现其重大的经济、社会和环保效益，得到了国家的重视，已列为国家“十五”期间和2015年规划的产业发展方向。目前从国际国内正在积极开发的多种燃煤新技术中，在未来20年内，唯有循环流化床燃烧技术才是真正能够被国内广泛接受和应用的。
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